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第1章 绪论 1

1.1为什么要学习天文学 1

1.2天文学研究什么内容 2

1.2.1宇宙 2

1.2.2宏观和宇观 2

1.2.3天体和天体系统 3

1.2.4时间、长度和质量 3

1.2.5天文学的分支 5

1.3天文学的发展 6

1.3.1古代天文学 6

1.3.2近、现代天文学 9

1.4中国古代天文学 11

1.4.1中国古代天文学发展阶段 11

1.4.2中国古代的宇宙理论 13

1.4.3中国古代计时方法 13

思考题 14

第2章 天球及参考系统 15

2.1星空及其区划 15

2.1.1星座 15

2.1.2星图、星表和星历 18

2.2天球 19

2.2.1基本点、线（轴）和面 19

2.2.2地球的自转及天体的周日视运动 22

2.2.3地球的公转及天体的周年视运动 23

2.2.4岁差和章动 24

2.3球面三角初步 25

2.3.1基本概念和知识 26

2.3.2球面三角形及其边和角的基本性质 27

2.3.3球面三角形的基本公式 29

2.3.4直角球面三角形 30

2.4常用天球坐标系统 30

2.4.1天球坐标的一般形式 30

2.4.2天球坐标的特殊形式 31

2.4.3天球坐标系统的类型 34

2.4.4天球坐标系统之间的转换关系 36

2.4.5天文经纬度与天球坐标间的关系 38

2.5时间及其转换 40

2.5.1时间基准 40

2.5.2常用时间系统 41

2.6时间比对 45

2.6.1钟表的特性 45

2.6.2无线电时号收录及时间的比对 46

2.7年、月、星期和历法 47

2.7.1年 47

2.7.2月 47

2.7.3星期 48

2.7.4以地球绕太阳公转的周期制定的历法（太阳历） 48

2.7.5以月相变化周期制定的历法（太阴历） 49

2.7.6兼顾月相变化和地球绕日公转的历法（阴阳历） 49

2.7.7其他记日方法 50

思考题 50

第3章 天文观测与天文测量 52

3.1天体的电磁辐射 52

3.1.1电磁辐射、大气窗口和天体光谱 52

3.1.2其他宇宙信息——粒子辐射和引力辐射 55

3.1.3多普勒效应 55

3.2望远镜 56

3.2.1光学望远镜 57

3.2.2射电望远镜 64

3.2.3其他波段望远镜 67

3.3天文测量 68

3.3.1天文经度测量 68

3.3.2天文纬度测量 74

3.3.3天文方位角测量 78

3.3.4太阳光学测量 79

3.3.5天文测量中的主要误差 81

3.4天体光度测量和光谱测量 81

3.4.1天体光度测量 81

3.4.2天体光谱测量 83

3.5天体射电测量 85

3.5.1河外射电源观测 85

3.5.2太阳射电观测 85

3.6天体磁场测量 86

3.7天体引力场测量 87

3.7.1天体表面的直接观测 87

3.7.2以飞行器作为载体的遥测 88

思考题 88

第4章 天体的运动 89

4.1行星的视运动及其解释 89

4.1.1地内行星的视运动 90

4.1.2地外行星的视运动 91

4.1.3行星的观测以及会合周期 92

4.2行星和卫星的轨道根数 92

4.2.1开普勒行星运动三定律 92

4.2.2轨道根数 94

4.3行星的引力摄动 96

4.3.1第八大行星——海王星的发现 96

4.3.2冥王星及其卫星的发现 97

4.4行星和卫星的轨道特征、引力范围和洛希限 97

4.4.1行星的轨道特征 97

4.4.2卫星的轨道特征 98

4.4.3引力作用范围 99

4.4.4洛希密度和洛希限 99

思考题 100

第5章 太阳系的中心天体——太阳 101

5.1太阳概况 101

5.1.1体积和质量 101

5.1.2太阳的组成 102

5.1.3光度和温度 103

5.1.4太阳的自转 103

5.1.5日面坐标系 103

5.1.6太阳活动 104

5.2太阳内部 104

5.2.1日核——核反应区 105

5.2.2辐射区 107

5.2.3界面层 107

5.2.4对流区 107

5.2.5日震学 108

5.3太阳大气 108

5.3.1光球层 108

5.3.2色球层 111

5.3.3日冕层 114

5.4太阳磁场 114

5.5太阳黑子 115

5.5.1太阳黑子观测的历史 115

5.5.2黑子的形态 115

5.5.3黑子的性质 116

5.5.4黑子数，活动周期及分布 116

5.6太阳风 118

思考题 119

第6章 人类的家园——地球 120

6.1地球概况 120

6.1.1地球质量 120

6.1.2地球的形状 120

6.1.3地球的场 120

6.2地球内部 121

6.3地球圈层 122

6.3.1水圈 123

6.3.2大气圈 123

6.4地球磁场和重力场 126

6.4.1地球磁场 126

6.4.2地球重力场 127

6.5地球自转和潮汐 128

6.5.1日长 128

6.5.2极移 128

6.5.3岁差和章动 128

6.5.4天文潮汐 130

6.6对地观测 131

思考题 132

第7章 距离地球最近的自然天体——月球 133

7.1月球概况 133

7.2月球内部 134

7.3月球表面和大气 134

7.4月球磁场和重力场 135

7.5月球的运动 135

7.5.1月相 136

7.5.2食 136

7.5.3其他运动 138

7.6月球探测 138

7.6.1阿波罗计划（Apollo ） 138

7.6.2嫦娥工程 139

7.6.3其他探月计划 140

思考题 140

第8章 太阳系的其他天体 141

8.1概况 141

8.1.1基本物理信息 141

8.1.2行星的卫星 142

8.1.3行星和卫星的自转 143

8.1.4行星和卫星的内部结构 144

8.1.5行星的反照率 144

8.2距离太阳最近的行星——水星 145

8.2.1水星内部 146

8.2.2水星表面 146

8.2.3水星大气 146

8.2.4水星磁场和重力场 147

8.2.5水星探测器 147

8.3与地球最类似的行星——金星 149

8.3.1金星内部 150

8.3.2金星表面 150

8.3.3金星大气 150

8.3.4金星磁场和重力场 151

8.3.5金星探测器 151

8.4人类最有可能移居的行星——火星 152

8.4.1火星内部 152

8.4.2火星表面 153

8.4.3火星磁场和重力场 154

8.4.4火星卫星 154

8.4.5火星探测器 155

8.5最神秘的行星区域——小行星带 156

8.5.1小行星带的起源 156

8.5.2小行星带特征 157

8.5.3小行星带探测 158

8.6太阳系最大的行星——木星 158

8.6.1木星内部 158

8.6.2木星表面 159

8.6.3木星卫星 159

8.6.4木星探测器 160

8.7环绕卫星最可能有生命的行星——土星 161

8.7.1土星内部 162

8.7.2土星表面 162

8.7.3土星卫星 163

8.7.4土星探测器 163

8.8近代发现的第一颗大行星——天王星 163

8.8.1天王星内部 164

8.8.2天王星表面 164

8.8.3天王星卫星 164

8.8.4天王星探测器 164

8.9基于天体力学理论的重大发现——海王星 165

8.9.1海王星内部 165

8.9.2海王星表面 166

8.9.3海王星卫星 166

8.9.4海王星探测器 166

8.10走下“神坛”的前第九大行星——冥王星 166

8.10.1冥王星内部 168

8.10.2冥王星表面 168

8.10.3冥王星卫星 168

8.10.4冥王星探测器 168

思考题 169

附录 170

参考文献 176